Was verursacht eine HIV-Resistenz?
Das Human Immunodefiency Virus (HIV), das das Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) verursacht, ist eine komplexe zu bekämpfende Krankheit. Anti-HIV-Medikamente zielen auf bestimmte Merkmale des Virus ab. Da das Virus leicht mutiert, können sich diese Eigenschaften ändern und es kann zu einer Resistenz gegen HIV-Medikamente kommen. Die hohe Mutationsrate bedeutet, dass eine Person mit HIV nicht nur einen Virusstamm trägt. Die unzähligen Virusstämme weisen alle unterschiedliche Merkmale auf und können sich möglicherweise an Medikamente anpassen.
Das Virus besteht aus Ribonukleinsäure und gehört zu einer Gruppe von Viren, die als Retroviren bezeichnet werden. Es enthält nicht genügend genetische Informationen, um sich von selbst zu reproduzieren, sodass es die Maschinerie der Wirtszelle nutzt. Das virale Genom produziert essentielle Proteinprodukte. Die Virusgene sind anfällig für Mutationen, und diese Änderungen in der Sequenz können veränderte Proteinprodukte produzieren. Diese veränderten Proteinprodukte sind wichtig für die HIV-Arzneimittelresistenz.
HIV-Medikamente zielen auf bestimmte Stellen auf viralen Partikeln oder auf deren genetischen Produkten ab. Hauptzielgruppe der Medikamente sind die vom Virus produzierten Enzyme. Ein wesentlicher Bestandteil der HIV-Replikation ist beispielsweise das Enzym Reverse Transkriptase. Dieses Enzym nutzt die Maschinerie der Wirtszelle, um sich selbst zu reproduzieren. Ein weiteres wichtiges Enzymziel ist die Protease, die lange virale Proteinketten in nützliche Produkte wie reverse Transkriptase und Strukturmoleküle zerlegt.
Ein wirksames Wirkstoff-Targeting-System bindet an das aktive Zentrum des Enzyms und verhindert, dass es eine Replikation durchführt. Eine genetische Mutation im viralen Genom kann eine veränderte Version dieses aktiven Zentrums erzeugen. Das Medikament ist dann möglicherweise nicht in der Lage, an die Stelle zu binden und das Enzym zu blockieren.
Ein weiterer Mechanismus der HIV-Arzneimittelresistenz besteht darin, die Struktur eines Arzneimittels so zu verändern, dass es unbrauchbar wird. Beispielsweise kann ein Medikament auf das Genom des Virus abzielen, um zu verhindern, dass die Gene exprimiert und essentielle virale Proteine hergestellt werden. Mutationen im Genom können dazu führen, dass die Bindungsstelle für das Medikament nicht mehr erkennbar ist. Ein mutiertes Genom kann auch Enzyme produzieren, die die Struktur des gebundenen Arzneimittels verändern und es für die Genexpression unschädlich machen können.
HIV-Behandlungsschemata verwenden im Allgemeinen eine Kombination von Arzneimitteln, um das Fortschreiten der HIV-Infektion zu kontrollieren. Selbst drei oder mehr Medikamente können nicht jeden der vielen Stämme beseitigen, die bei einer infizierten Person vorkommen. Die Mutationen, die die Wirkung des Arzneimittels verhindern, können bereits in Virusstämmen vorhanden sein, und wenn anfällige Stämme abgetötet werden, übernehmen die resistenten Stämme und vermehren sich.
Zwei Viruspartikel können während der Replikation auch genetisches Material austauschen, wodurch sich ein neues Virus bildet, das möglicherweise resistent gegen Medikamente ist. HIV-Arzneimittelresistenz kann sich entweder bei einer infizierten Person entwickeln, was als erworbene Arzneimittelresistenz bezeichnet wird, oder sie kann von einer Person zur nächsten übertragen werden, was als übertragene Arzneimittelresistenz bezeichnet wird. Die Nichteinhaltung eines Medikamentenschemas kann die Entwicklung von Medikamentenresistenzen fördern.